應變硬化指數

應變硬化指數n反映了金屬材料抵抗均勻塑型變形的能力,是表征金屬材料應變硬化行為的性能指標。

基本介紹,影響因素,測定,工程意義,

基本介紹

應變硬化指數
圖中真實應力與應變曲線符合Hollomon關係式
S----真實應力;
e----真實應變;
n----應變硬化指數;
K----硬化係數(強度係數),是真實應變等於1.0時的真實應力。

影響因素

應變硬化指數n與層錯能有關。層錯能低的材料應變硬化程度大。故n對金屬材料的冷熱變形也十分敏感,例如退火態金屬n值比較大。

測定

①試驗方法測定
②直線作圖法
對Hollomon關係式進行取對數,可得
lgS=lgK+nlge;
根據lgS~lge直線關係作圖,直線斜率即為所求n值。

工程意義

①安全性能
n值較大,則加工成的機件在服役時承受偶然過載的能力也就比較大,可以阻止機件某些薄弱部位繼續塑性變形,從而保證機件安全服役。
②工藝性能
n值大的材料,應變硬化效應高,變形均勻,減少變薄和增大極限變形程度,不易產生裂紋,擁有優秀的衝壓性能
③力學性能
n值大者,應變硬化效果突出。不能熱處理強化的金屬材料都可以用應變硬化方法強化。在工件表面進行局部應變硬化,如噴丸,表面滾壓等,處理後可有效提高強度疲勞強度
套用:硬化指數的高低表示材料發生縮頸前的依靠硬化使材料均勻變形能力的大小。對於深衝壓的零件,就要求n值很大。對於一個工程構件來說,假若應變硬化指數低,那么很可能會在均勻變形量還很小的時候過早發生局部變形而出現頸縮。因此高強度的材料為了避免材料發生軟化或者過早形成疲勞裂紋,一般要求靜拉伸時n值不低於0.1。

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